Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о Il и:: t À МФ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (il) ВО@О e

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03.76 (21) 2336270/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

& 08 С 9/04

Государственный квинтет

Соовто Министров СССР

Ао деяаи изооретеннй и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 2 .04,78, Бюллетень №15 (45) Дата опубликования описания 03.05.78 (53) УДК.681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Пинчук н О. А. Хайнацкий (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к преобразователям угловых перемешений в цифровой код и может быть использовано в измерительной технике и автоматике.

B современныхпреобразователях угол-фаза 5 код для получения высокой точности преобразования к фазорасшепителю предъявляются высокие требования к точности и стабильности установки фазового сдвига на 90 эл. град. двух синусоидальных напряжений, используе- 10 мых для запитки фазоврашателя. Установка фазового сдвига на 90 эл. град. не должна превышать (0,5+1) эл.угл.мнн. Как известно1,измерение погрешности фазового сдвига двух синусоидальных напряжений с такой 15 точностью требует уникальной измерительной аппаратуры (1) .

Однако отсутствие серийно выпускаемых цифровых фазометров, позволяюших измерить фазовый сдвиг двух синусоидальных сигна- 20 пов с такой точностью, не позволяет осушествить контроль точности установки фазового сдвига на 90 эл. град., что приводит к прямой погрешности преобразования.

Так, например, погрешность серийно вьтпус- 25 кае ., ьгх цифровых фазометров составляет

0,7 1,5 эл. град., что сушественно превышае r допустимую погрешность контроля.

Так как в процессе эксплуатации параметры фазорасшепителей и усилителей мошности, препназначенньж для усиления выходньгх сигналов фазорасшепителей, изменяются под воздействием различньгх факторов (например, температуры), то отсутствие высокоточных средств контроля точности установки фазового сдвига на 90 an. град, не позволяют сформировать аналоговый сигнал, пропорциональный погрешности установки фазового сдвига, а следовательно, и осушествить точную автоматическую подстройку фазорасшепителя. Известный преобразователь дает

- большую погрешность преобразования, обусловленную неточностью установки и нестабильность|о фазового сдвига сигналов, поступаюших для запитки фазоврашателя.

Уникальные фазоизмерительные блоки для контроля точности установки вьжодных сигналов фазорасшепителя усложняют конструк,цию этого преобразователя.

604018

Наиболее близким техннческим решением к предлагаемому иэобретени|О является преобразователь угла поворота вала в код, содержаший генератор импульсов, соединенный с двоичным счетчиком, первая группа выходов которого подключена к одним иэ входов блока совпадения, другой вход которого соединен с фазоврашателем, вход регистрирующего блока обьед««нен с первым входом фазорасшепителя, второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика (2).

Жль«О изобретения является повышение точности преобразования путем исключения погрешности от неточной установки и нестабильности фазового сдвига: сигналов, поступаюших для запитки фазовра<шателя и упрошение конструкции путем исключения иэ схемы формирования полезного сигнала уникаль«ых высокоточных фазоизмерительных блоков для контроля точности установки cvrналов, поступающих для эапитки фазоврашателя.

Достигается она тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введе«ы дешифратор, усилители мошности, нуль-органы, триггеры, пиковые детекторы, дискретный усилитель и фильтр, выходы фаэорасшепителя через соответствующие усилители мошности подключены ко входам фазоврашателя и нуль-органам, выходы которых соединены с первыми входами триггеров. вторые входы которых соедине«ы с в«пхсд ом дешифратэра, выходы триггеров через с ээтветствуюшие пиковые детекторы пэдключе- з ны ко входам диффере«щиального усилителя, выход которого через фильтр соединен со входом регистриру«ошего блока, вторая группа выходов двоичного счетчика соединена со входами дешифратора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого преобразователя; н: фиг. 2 — временные диаграм«лы, пояс3<як щие его работу.

Преэбразэва.ель сэдержит генератэр 1 импульсов, двоичный счетчик 2, фазэрасщепигель 3, регистрирующий блэк 4, блэк 5 сэвпадения, усилители 6 и 7 мэшнэсти, фаээврашатель 8, дешифратор 9, триггеры 10 и

11, нуль-органы 12 и 13, дифференциальный о усилитель 14, пиковые детекторы 15 и 16 и фильтр 17, На фиг. 2 приняты следуюшие обозначения: .А

Q, д,3, — сигналы на в«пхэдах триггеров двоичного сч тчика; — сигнал на входе фазорасшепителя;

3, 8, — сигна ы на выходах фазорасшепителя;

3К -сигналы на выходе дешпфратора;,д — сигнал на выходе первого тригг ера

L0 управления; <,, р3 - сигналы на выходе второго тоиггера

1 1 управпе нищ " и,р — сигналы на выходах пиковых детекторов 15, 16.

Устройство работает следуюшим образом.

Сигнал с выхода генератора 1 импульсов поступает на двоичный счетчик 2. Сигнал последнего триггера счетчика поступает на фазорасшепитель 3. Фазорасшепитель преобразует сигнал счетчика в,ве синусоидаль«ых напряжения, сдвинутые одна относительно другой на 90 . Этим напряжением заико тывается фаэоврашатель 8.

Сигналы со счетчика 2 поступают на блок 5 и дешифратор 9. Дешифратор производит выборку импульсов триггера, счетчика (фиг. 2 Gl). Эти импульсы жестко привязаны к выходному сигналу счетчика (фиг. 2 t). следует с периодом " . Последователь1« ность импульсов на выходе дешифратора (фиг. 2 g )сдвинута относительно последовательности импульсов на выходе последнетоп го триггера счетчика на время — . Та8 ким образом, создается точная задержка и привязка импульса на выходе дешифратора к сигналам счетчика и создается период о следования этих импульсов точно, равный - —

Импульсы с выходов нуль-органов 12 и

13 переводят триггеры 10 и 11 из исходного состояния, а и и«ульсы с выхода дешифратора возвращают триггеры управления в исходное состояние. Если фазовый сдвиг между .напряжениями запитки фазоврашателя равен точно 90, то импульсы на выходах триггеров управления будут иметь одинаковую длительность (фиг. 2 л, м). При фазовом caavre, не равном 90, импульсы на выходах триггеров управления будут иметь раэну«О длительность. Соответственно не равные напряжения будут на выходах детекторов 15 и 16. Дифференц«<альиый усилитель 14 выделяет разницу напряжений иа выходах пиковых детекторов. Это напряжение фильтру тся фильтром 17 и подается на фазэрасщепитель 3 и регистрирующий блок 4. Блок 4 фиксирует Ошибку в настройке фаэорасшепителя.

Таким образо. i, в предложен«<ол< преобразователе погре LI«

-нестабильностью пара.<втрое фазорасп.епитгля и усилителей .<оп%ости, благодаря c

НОС1 И фСЗОВО< О Сла i .Г ", НЫ ХОП ПЫХ СИ< HOJIOB

6О О18 фазоврашателей, при автоматической подстройке практически исключаются. Существенно упрощается конструкция преобразователя путем исключения из схемы формирования полезного сигнала высокоточных фазоизмерительных блоков, необходимых для контроля точности установки опорных напряжений фазоврашателя.

Формула изобретени я

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, сое диненный с двоичным счетчиком, первая группа выходов которого подключена к одним из входов блока совпадения, другой вход 11 которого соединен с фазовращателем, вход регистрирующего блока обьединен с первым входом фазорасщепителя, второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с 2О целью повышения точности преобразователя в него введены дешифратор, усилители мощности, нуль-органы, триггеры, пиковые детекторы, дискретный усилитель и фильтр, выходы фазорасшепителя через соответствук шие усилители мощности подключены ко входам фазоврашателя и нуль-органов, выходы которых соединены с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходом дешифратора, выходы триггеров ч рез соответствующие пиковые детекторы подключены ко входам дифференциального усилителя, ьыход которого соединен через фильтр со входом регистрирующего блока, вторая группа выходов двоичного счетчика соединена со входами дгшифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бычатин Д. А. и др. Поворотный индуктосинт, М., Энергия", 1969, с. 76.

2. Пргснухин Л, H. Фотоэлгктричгскп:.. преобразоватепи информации, М., Машиност роение, 1974, с. 229.

604018

Составитель И. Назаркина

Редактор Э. Пятигорский Техред Н. Бабурка Корректор П. Макаревич

Заказ 2100/42 Тираж 763 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4